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英普兹

数字滤波器的脉冲响应。

库::`工程师`

语法

函数调用

* [参数:h],[参数:t]=impz(<参数:ba>>) -返回指定数字滤波器的脉冲响应。 指定具有分子系数的数字滤波器 b 和分母的系数 a. 该函数选择时间样本并在输出参数中返回特性的系数。 [参数:h] 和输出参数中的采样周期 [参数:t].

* [参数:h],[参数:t]=impz(<参数:BA>>,"ctf") -返回数字滤波器的脉冲响应，表示为 级联传递函数(CTF)与分子系数 B 和分母的系数 A.

* [参数:h],[参数:t]=impz(([参数:BA],[参数:g]),"ctf") -以CTF格式返回数字滤波器的脉冲响应。 指定具有分子系数的滤波器 B，分母的系数 A 和比例值 [参数:g] 通过过滤部分。

* [参数:h],[参数:t]=impz(<参数:sos>>) -返回由二阶段矩阵定义的滤波器的脉冲响应 [参数:sos].

* [参数:h],[参数:t]=impz(___,<参数:n>>) -设置要计算的脉冲响应样本数。 您可以使用前面的任何语法指定筛选器。

* [参数:h],[参数:t]=impz(___,[参数:n],[参数:fs]) -返回向量 [参数:t] 具有位于距离的连续计数 1/[参数：fs] 单位分开。

* impz（___,[参数:out]=:情节) -绘制滤波器的脉冲响应。

争论

输入参数

# *b,a*是 传递函数的系数

+ 向量资料

Details

传递函数的系数，设为向量。 传递函数表示为 b 和 a 如下:

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::是

# *B,A*是 级联传递函数的系数

+ 标量,标量 | 向量资料 | 矩阵

Details

级联传递函数的系数，指定为标量、矢量或矩阵。 在矩阵中 B 和 A 分别列出了级联传递函数的分子和分母的系数。

矩阵 B 必须有一个大小 上 ，和矩阵 A — 上 ，在哪里

* -过滤器部分的数量; * -过滤器的分子的顺序; * -过滤器分母的顺序。

有关级联传递函数格式和系数矩阵的详细信息，请参阅以CTF格式设置数字滤波器。

如果矩阵的任何元素 A[:,1] 不等于 1，则函数 *impz* 通过归一化滤波器系数 A[:,1]. 在这种情况下 A[:,1] 必须是非零。
数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::是

# *g* — 比例值

+ 标量,标量 | 向量资料

Details

标度值指定为实标量或矢量，实值包含 其中的元素 -级联传递函数的节数。 比例值表示滤波器增益在级联滤波器表示的各部分之间的分布。

功能 *impz* 使用函数将增益应用于滤波器部分 *标量筛选器* 取决于参数的设置方式 g:

* 标量,标量 -该功能在滤波器的所有部分均匀分布增益;

* 向量资料 -功能应用第一 将增益值应用于相应的滤波器部分，并将最后一个增益值均匀分布在所有滤波器部分。

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译>

# *sos* — 二阶段的系数

+ 矩阵

Details

二阶段的系数，指定为矩阵。 论点 sos —这是一个大小矩阵 上 ，节数在哪里 必须大于或等于 2. 如果节数较少 2，该函数将输入数据处理为数值的向量。 每行 sos 对应于二阶滤波器(biquadrate filter)的系数; -我是一根绳子 sos 回应 繝ｳ繝舌ｼ縺ｫ縺､縺縺ｦ縺ｯ縺薙■繧峨ｒ縺碑ｦｧ縺上□縺辅＞缧.

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::是

# *n*是 用于评估特征的点数

+ 一个正整数 | 非负整数的向量 | []

Details

用于评估特征的点数，以正整数、非负整数向量或空向量的形式给出。

*如果论点是 n -正整数，函数 *impz* 计算第一个 n 计数脉冲响应并返回 [参数:t] 如何 [0:n-1]'.

*如果 n -非负整数的向量，函数 *impz* 计算矢量中指示的点处的脉冲响应。

*如果 n -空向量，函数 *impz* 自动计算样本数。 有关详细信息，请参阅算法。

# *财政司司长* — 抽样调查 费率+ 标量,标量

Details

设为正标量的采样率。 如果时间单位是秒，则 财政司司长 以Hz表示。

数据类型

漂浮64</无翻译>

名称-值输入参数

将可选参数对指定为 名称=值，在哪里 姓名 -参数的名称，以及 价值 -适当的值。

# *出* — 输出数据的类型

+ :数据 (默认)| :剧情

Details

输出数据的类型:

* :数据 -函数返回数据; * :剧情 -函数返回一个图形。

输出参数

# *h* — 脉冲响应系数

+ 向量资料

Details

作为列向量返回的脉冲响应的系数。

# *t* — 采样周期

+ 向量资料

Details

采样周期作为列向量返回。

例子：

椭圆低通滤波器的脉冲响应

Details

让我们设计一个具有归一化带宽频率的四阶椭圆低通滤波器。 0.4 rad/倒计时。 设置带宽中的纹波 0.5 抑制带中的dB和衰减 20 分贝。 让我们建立一个第一个图形 50 脉冲响应计数。

import EngeeDSP.Functions: ellip, impz

b, a = ellip(4, 0.5, 20, 0.4)
impz(b, a, 50, out = :plot)

impz 1

高通FIR滤波器的脉冲响应

Details

让我们设计一个高通FIR滤波器 18-顺序，使用凯撒窗口与 . 设置采样频率 100 Hz和截止频率 30 赫兹。 显示滤波器的脉冲响应。

import EngeeDSP.Functions: fir1, kaiser, impz

b = fir1(18, 30/(100/2), kaiser(19, 4), "high")
impz(b, 1, [], 100, out = :plot)

impz 2

级联传递函数脉冲响应的计算

Details

让我们设计一个切比雪夫II型数字低通滤波器 40-边界频率在势垒带中的阶数 0.4 和阻隔条中的衰减 50 分贝。 让我们建立一个第一个图形 64 使用CTF格式的滤波器系数的滤波器的脉冲响应的样本。

import EngeeDSP.Functions: impz, cheby2

B, A = cheby2(40, 50, 0.4)

impz(B, A, 64, out = :plot)

impz 3

此外

级联传递函数

Details

将数字IIR滤波器拆分为级联部分可提高其数值稳定性并降低其对系数量化误差的敏感性。 传递函数的级联形式 以 传递函数 ，具有形式

butter cn

以CTF格式设置数字滤波器

Details

数字滤波器可以设计成CTF格式来分析、可视化和过滤信号. 滤波器通过枚举其系数来设置 B 和 a. 您还可以通过设置标量或矢量值来按部分指定过滤器的缩放因子。 [参数:g].

过滤器的影响

形式设置系数时 -小写矩阵

假设滤波器被设置为 级联传递函数，使得滤波器的完整传递函数具有形

哪里 -过滤器分子的顺序，以及 -分母的顺序。

*如果 和 定义为向量，假设基本系统为单节IIR滤波器（ ），在哪里 表示传递函数的分子，并且 -它的分母。

*如果 -标量，假设滤波器是具有极点的IIR滤波器的级联，并且每个级联的系统的总增益等于 .

*如果 -标量，假设滤波器是fir滤波器的级联，每个级联的系统总增益等于 .

*要将二阶截面矩阵转换为级联传递函数，请使用该函数 *sos2ctf*. *要将具有零、极点和增益的滤波器表示转换为级联传递函数，请使用函数 *zp2ctf*.

效应和放大

如果有一个共同的尺度增益或几个尺度增益因子在滤波器系数的值之外，则可以将系数和增益指定为元组。 （B，A，g）. 在使用定点算术时，缩放滤波器部分尤其重要，以确保每个滤波器部分的输出信号具有相似的幅度水平，这有助于避免由于有限的计算精度而导致滤波器频率响应的不准确性。

增益可以是标量总增益或区段增益系数的向量。

*如果增益是标量的，则其值均匀地应用于级联滤波器的所有部分。

*如果增益是一个向量，它必须包含一个元素比滤波器部分的数量多。 在级联中。 每个第一 比例值应用于相应的滤波器部分，最后一个值平均应用于级联滤波器的所有部分。

如果将滤波器系数矩阵和增益系数向量指定为

假设滤波器系统的传递函数具有形式

算法

功能 *impz* 过滤长度的脉冲序列 [参数:n] 在帮助下

filter(b, a, [1 zeros(n-1)])

并使用以下方法绘制结果 茎,茎.

如果函数的输入数据为 *impz* 它们具有单精度，函数使用单精度算术计算脉冲响应，并以单精度格式返回结果。

当功能 *impz* 计算方法 [参数:n] 自动地，算法取决于过滤器属性:

*FIR滤波器 — [参数:n] 是向量的长度 b.

*BIH过滤器-功能 *impz* 首先，它使用函数找到传递函数的极点 *根*.

**如果过滤器不稳定, [参数:n] 它被选为由最大极点确定的项到达的点 -其初始值的倍数增加。

**如果过滤器是稳定的, [参数:n] 它被选为该项的点，由于具有最大振幅的极点，在 它超过其初始振幅数倍。

**如果滤波器是振荡的，并且仅在单位圆上具有极点，则函数 *impz* 计算波动最慢的五个周期。

**如果滤波器同时具有振荡项和衰减项, [参数:n] —这是最慢振荡的五个周期中最大的一个，或者是由于最大极点引起的术语所在的点 它超过其初始幅度数倍。

功能 *impz* 它还允许分子多项式的延迟。 计算计数次数时考虑延迟次数。

文学作品

  1. 里昂,理查德G._Understanding数字信号处理._上鞍河,NJ:普伦蒂斯霍尔,2004.